——来自欣慰的悬置工程师
发动机点、熄火;原地换挡等工况,由于扭矩的突变会产生很明显的振动。这种振动振幅大,频率低的振动也让悬置工程师们甚是头疼。
点火,原地换挡振动大怎么办?
小荣
汽车点、熄火,原地换挡车内振动怎么办?
减缓发动机启动时扭矩加载速率啊!
小明
小荣
这样油耗可受不了啊。。。
那就把悬置的刚度调大,让动力总成振不起来!
小明
小荣
增加刚度会导致怠速振动加大。还会导致PT刚体模态增大,问题多多。
加半主动双质量飞轮,在启动,原地换挡的时候锁死PT
小明
小荣
好方法,双质量飞轮的钱从你工资里扣怎么样?
假装在PT点、熄火的时候感受不到振动,继续在车里做一个安静的美男子好不好?
答案当然是:不行!!
隔离振动——悬置的苦衷
为了在怠速时有效的将发动机的振动隔离,让振动尽可能少的传递到驾驶舱内,悬置系统往往会设计较低的刚度,让动力总成的刚体模态避开怠速时PT的激励频率,提升隔振能力。
而发动机在点、熄火,原地换挡时,振动频率低,振动幅值大;这种情况就需要悬置系统提供大刚度,大阻尼来限制PT的振动位移量,这与怠速时对悬置系统的设计是矛盾的。
简而言之就是设计要求相互矛盾
那么,问题来了:如何在这两种设计要求间寻求平衡呢?
聪明的工程师们找到了解决方案来兼顾PT不同工况下对悬置系统不同的设计要求。那就是“金箍棒”!
“金箍棒”——半主动阻尼拉杆
金箍棒,可长可短,可粗可细。咱们半主动阻尼拉杆的阻尼可大可小。点、熄火,原地换挡的时候输出大阻尼封印住PT的振动;怠速时输出小阻尼,不影响其它三位悬置长老的工作。
半主动阻尼拉杆自身也有一套电磁控制系统。通过发动机ECU输出PT的状态信号进行作动,改变内部阻尼液的流道,实现大、小阻尼间的切换。
听起来很高端,能不能在详细一点,介绍一下结构和工作原理啊?
小明
半主动阻尼拉杆工作原理
这里献上“金箍棒”——半主动阻尼拉杆的结构图和安装位置示意图。阻尼拉杆两端分别与发动机和汽车副车架前端连接,与已有的悬置共同构成了4点悬置系统。
当发动机点、熄火或者原地换挡时 半主动阻尼拉杆在汽车 ECU 的控制下,电磁阀通电,导磁铁在线圈通电产生磁场的作用下推动阀芯,克服弹簧和液体压力向下运动,外通道关闭。液体主要从活塞上的阻尼孔在复原腔和压缩腔来回流动,产生大阻尼衰减动力总成的振动,减小车内振动。当汽车在怠速和高速巡航时,电磁阀断电,在弹簧复位过程中,阀芯向上运动,外通道打开,油液开始从外通道流动,产生较小的阻尼隔离发动机的高频振动。
图中红色和蓝色的虚线分别表示断电和通电时阻尼拉杆中油液的流通路径。
我要这铁棒有何用?
——衰减PT点、熄火;原地换挡时的振动。
我要这变化又如何?
——阻尼的切换可以使阻尼拉杆在提升PT点、熄火等工况NVH性能的同时不会使怠速和加速等其他工况时车内振动加剧。
半主动阻尼拉距离实车应用的距离
工作原理上是理解了,目前在实车上有应用吗?
小明
主要技术难点有哪些呢?
小明
小荣
目前在沃尔沃,凯迪拉克等车型上有一定范围的应用,但是要想大面积的广泛使用,半主动阻尼拉杆还尚不成熟。
电磁式半主动阻尼拉杆目前存在很多问题:阻尼拉杆其自身的阻尼特性如何与不同类型,不同布置形式的PT进行匹配。阻尼拉杆内外通道的个数,直径;油液粘度等设计参数与阻尼特性之间的关系。
此外,漏液、异响、电控系统损坏;高昂的价格;困难的布置空间;对怠速工况隔振性能的恶化等也都是半主动阻力拉杆量产化的阻碍。工程师们,还有很长的路需要我们去探索。
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